(57)【要約】【課題】  小型化や密閉化等により発光管の周囲温度がより高温になったとしても、光の利用率の低下を抑制し得るランプユニットを提供すること。【解決手段】  内部に放電室１８が形成された発光管１６を有する高圧放電ランプ１２と、凹面の反射面を有し、かつ前記放電室１８からの射出光を反射して集光する反射鏡である回転楕円面鏡１４と備えたランプユニット１０であって、前記発光管１６のうち、前記放電室１８を形成している発光部２０の外面には、複数の凸部５０が形成されており、前記凸部５０は、前記放電室１８からの射出光の一部を反射させて前記放電室１８へ一旦戻し、前記反射面へと射出させるプリズムを構成している。【選択図】          図１
2007073276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電室が形成された発光管を有する高圧放電ランプと、凹面の反射面を有し、かつ前記放電室からの射出光を反射して集光する反射鏡とを備えたランプユニットであって、
前記発光管のうち、前記放電室を形成している発光部の外面には、複数の凸部が形成されており、
前記凸部は、前記放電室からの射出光の一部を反射させて前記放電室へ一旦戻し、前記反射面へと射出させるプリズムを構成していることを特徴とするランプユニット。
【請求項２】
前記複数の凸部は、横断面が三角形の畝状となるように配列されていることを特徴とする請求項１記載のランプユニット。
【請求項３】
前記複数の凸部は、前記発光管の管軸上の点を中心とする略同心円状に配列されていることを特徴とする請求項２記載のランプユニット。
【請求項４】
前記複数の凸部は、前記発光管の管軸上の点を中心とする放射状に配列されていることを特徴とする請求項２記載のランプユニット。
【請求項５】
前記複数の凸部は三角錐状をし、隣接して配置されていることを特徴とする請求項１記載のランプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプユニットに関し、特に、高圧放電ランプと反射鏡とが組み合わされてなり、例えば、液晶プロジェクタ等の光源ユニットとして用いられるランプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の光源として用いられるランプユニットは、高圧放電ランプから放射状に発せられる光の利用率を上げるため、反射鏡を有している。反射鏡の反射面は、回転放物面や回転楕円面や半球面状に形成されている。高圧放電ランプの放電室から射出される光の大半は、反射鏡で集光されて目標物に向かう。
しかしながら、高圧放電ランプの射出光の内、反射鏡で反射されない残りの光（直接、反射鏡に向かわない光）はロスとなり改善の余地があった。特に、反射鏡を小型化するとロスが増加し集光効率が低下する。そこで、特許文献１には、放電室を形成する発光管部分の外周面であって、前記反射鏡に対して反対側となる外周面部分に反射膜が形成された高圧放電ランプを備えたランプユニットが開示されている。前記放電室からの射出光は、前記反射膜で反射され、再び放電室を経て、反射鏡に向かい、当該反射鏡で集光されて有効に利用されることとなる。なお、反射膜は、高反射率を実現するため、誘電体多層膜からなる。
【特許文献１】特開２０００−３５３４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、液晶プロジェクタの一般家庭への普及に伴って、スクリーン上の輝度は維持したまま、一層の小型化が要求されている。反射鏡を小型化すると集光効率が低下するが、輝度を維持するためには、高圧放電ランプへの投入電力が増大し、その結果、発光管がより高温になり、１０００℃を超える場合が生じている。発光管が高温になると、これに直接形成されている上記反射膜に不具合が生じ、反射膜による光の利用率の向上が期待できなくなる。これは、反射膜を構成する前記誘電体多層膜が、異種材料からなる２種の薄膜（例えば、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜とシリカ（ＳｉＯ２）膜）を交互に積層したものからなるので、両薄膜の熱膨張係数の違いに起因して、当該薄膜に亀裂が生じたり、当該薄膜が発光管から剥がれたりするからである。
【０００４】
これに対処するため、前記誘電体多層膜に代えて、反射率の高い一種金属の薄膜を採用することも考えられるが、一般的な金属材料で上記した温度環境に適するものは見当たらない。例えば、反射鏡材料として、銀（融点：９６１℃）、アルミニウム（融点：６６０℃）がよく使用されるが、いずれも融点が１０００℃以下なので、採用し得ない。
また、一般家庭用の液晶プロジェクタでは、高圧放電ランプを外気と遮断した密閉型とする必要もあり、これによっても昇温に起因する上記の問題が浮上している。
【０００５】
本発明は、上記した課題に鑑み、小型化や密閉化等により発光管の温度がより高温になったとしても、光の利用率の低下を抑制し得るランプユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明に係るランプユニットは、内部に放電室が形成された発光管を有する高圧放電ランプと、凹面の反射面を有し、かつ前記放電室からの射出光を反射して集光する反射鏡とを備えたランプユニットであって、前記発光管のうち、前記放電室を形成している発光部の外面には、複数の凸部が形成されており、前記凸部は、前記放電室からの射出光の一部を反射させて前記放電室へ一旦戻し、前期反射面へと射出させるプリズムを構成していることを特徴とする。
【０００７】
また、前記複数の凸部は、横断面が三角形の畝状となるように配列されていることを特徴とする。この場合に、前記複数の凸部を、前記発光管の管軸上の点を中心とする略同心円状に配列することとしても構わない。あるいは、前記複数の凸部を、前記発光管の管軸上の点を中心とする放射状に配列することとしても構わない。
また、前記複数の凸部は三角錐状をし、隣接して配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成のランプユニットによれば、放電室からの射出光が放電室へと反射されるので、放電室から直接に反射鏡に向かう射出光のみならず、上記プリズムで反射される射出光（直接、反射鏡に向かわない射出光）も反射鏡で集光することができ、光の利用効率を向上させることができる。しかも、プリズムは発光管の一部で構成されているので、上述した昇温に起因する問題も解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るランプユニットの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態に係るランプユニット１０の概略構成を示す縦断面図である。なお、本図を含めた全ての図において、各構成部材間の縮尺は統一していない。
ランプユニット１０は、光源となる高圧放電ランプの一例として示す高圧水銀ランプ１２、高圧水銀ランプ１２からの射出光を反射して集光する反射鏡の一例として示す回転楕円面鏡１４を有する。高圧水銀ランプ１２の管軸Ｂと回転楕円面鏡１４の光軸Ａとは略同一軸上にある。反射鏡内での高圧水銀ランプの位置合わせは、例えば、反射鏡から射出される光をスクリーンに照らし、そのスクリーン上の照度が最大となるように合わせられる。そのため、高圧水銀ランプの各種パラメーターが設計値通りで、かつ、反射鏡の反射面が理想形状を有している場合は、高圧水銀ランプ１２の管軸Ｂと反射鏡の光軸Ａとは完全に一致するが、実際はそれぞれの加工ばらつき等のために、管軸Ｂと光軸Ａとがずれた位置で前記照度が最大となることがある。そこで、「略同一軸上」とは、そのような場合も含むことを意味している。なお、反射鏡内における高圧水銀ランプの位置関係として、管軸Ｂと光軸Ａとが略同一軸上にある場合に限らず、管軸Ｂと光軸Ａとが略直交している場合でもよい。
【００１０】
高圧水銀ランプ１２は、外囲器が石英ガラス製の発光管１６を有している。この発光管１６は、中央部において略球状に膨出し、気密封止された放電室（放電空間）１８を有する発光部２０と、発光部２０から略同軸上反対向きにそれぞれ延出された第１および第２の封止部２２、２４とからなる。なお、発光部２０の基本的な外形形状は、略球状に限らず、例えば、略回転楕円形状等であってもよいが、より球状に近い方が好ましい。発光部２０の外観形状の詳細については後述する。また、発光管１６は、上記放電室１８内でその先端部を互いに対向するように配置された一対の電極２６，２８を有している。一対の電極２６，２８の詳細については後述する。
【００１１】
放電室１８には、発光物質である水銀及び始動補助用としてのアルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスと、併せて沃素、臭素などのハロゲン物質（いずれも不図示）が封入されている。水銀の封入量は、例えば、０．１０ｍｇ／ｍｍ３以上であり、好ましくは、０．１５ｍｇ／ｍｍ３〜０．３５ｍｇ／ｍｍ３である。また、ハロゲン物質の封入量は、例えば、１×１０−６μｍｏｌ／ｍｍ３〜１×１０−６μｍｏｌ／ｍｍ３であり、希ガスの封入圧は、常温で５ｋＰａ〜４０ｋＰａである。なお、前記ハロゲン物質は、いわゆるハロゲンサイクルにより、電極２６，２８から蒸発したタングステンを、石英製の発光管１６（発光部２０）内面に付着させることなく電極２６，２８に戻して発光管１６の内面が黒化するのを抑制するという機能を果たすために封入されるものである。
【００１２】
第１の電極２６は電極軸３０の一端部にコイル３２が取り付けられたものからなり、同じく、第２の電極２８は電極軸３４の一端部にコイル３６が取り付けられたものからなる。電極軸３０，３４およびコイル３２，３６は、共にタングステンからなる。
電極軸３０，３４の他端部は発光管１６に支持されており、各電極軸３０，３４は、ほぼ同軸上に、その一端部が前記放電室１８へと延出されている。
【００１３】
また、第１の電極２６と第２の電極２８との対向する先端部分の一部は、例えば略半球状や略球状等の凸曲面形状の頭部３８，４０が形成されている。このように凸曲面形状に加工するのは、点灯時のアーク放電を可能な限り当該頭部３８，４０の先端に集中させて、アークが無秩序に変位するいわゆるアークジャンプ現象を防止するためである。両頭部３８，４０先端の、発光管１６の管軸方向の間隔、すなわち、電極間距離Ｄｅ（図３参照）は、点光源に近づけるため、約０．５〜１．０ｍｍとしている。
【００１４】
各電極軸３０，３４の他端部（前記頭部３８，４０とは反対側の端部）は、第１および第２封止部２２，２４に封止されたモリブデン箔４２，４４を介して、モリブデンからなる第１および第２のリード線４６，４８の一端部にそれぞれ電気的に接続されている。第１および第２の外部リード線４６，４８の他端部は、第１および第２の封止部２２，２４の端部から外部に導出しており、当該他端部から給電することによって、高圧水銀ランプ１２を点灯させることができる。このとき、両電極２６，２８間（両頭部３８，４０先端間）の真ん中に位置する点Ｃが光中心となる。
【００１５】
次に、発光部２０の外観形状等の詳細について、図２（ａ）、図２（ｂ）を参照しながら説明する。図２（ａ）は、発光部２０およびその近傍の斜視図を、図２（ｂ）は、同半断面図をそれぞれ示す。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）では、煩雑さを避けるため、第１および第２の電極２６，２８やその他の部材の図示は省略している。
発光部２０の内面は、滑らかな略球面に仕上げられている。発光部２０の外面の一部（本例では、略半分）には、外囲器の構成材料である石英ガラスを直接加工した凹凸面が形成されており、当該凹凸面を形成する複数の凸部５０の各々が再帰性反射型プリズム５０（以下、単に「プリズム５０」と言う。）を構成している。具体的に、本例のプリズム５０は、横断面が三角形の畝状となるように配列されており、その各々が、略球面をした前記内面と同心の仮想球面に沿って配されている。また、複数のプリズム５０は、発光管１６の管軸Ｂ上の点を中心とする略同心円状に配列されている。ここで、発光部２０において、複数のプリズム５０が形成されている外周面部分をプリズム反射レンズ部５２と称し、プリズム５０の形成されていない滑面部分を透過部５４と称することとする。
【００１６】
次に、プリズム５０の好適な形状（各部の寸法関係）について、図３を参照しながら説明する。図３は、プリズム５０の拡大断面である。なお、図３では、説明の便宜上、プリズム５０をかなり誇張して描いている。
先ず、図３で示す各部寸法の定義について説明する。光中心Ｃを中心とし、各プリズム５０の頂部５０Ａを結ぶ円の半径をＲ２、各プリズム５０の底部５０Ｂを結ぶ円の半径をＲ３とする。光中心Ｃを中心とし半径Ｒ４＝（Ｒ２＋Ｒ３）／２で定義される円を円Ｅとする。円Ｅと交差するプリズム５０の２点を５０Ｃ，５０Ｄとし、当該２点５０Ｃ，５０Ｄを結ぶ線分の長さをＰとする。また、プリズム５０の頂角をαとする。ここで、プリズム５０の点５０Ｄにおける、光中心Ｃからの光Ｌの入射角をα０とした場合、α＝２α０の関係にある。
【００１７】
ここで、α、Ｐ、およびＲ４が、次式で示す関係を満たせば、光中心Ｃからの光がプリズム５０によって光中心Ｃに戻される（反射される）。
α＝９０°−ｔａｎ−１｛（Ｐ／Ｒ４）／２｝
この場合、２点５０Ｃ，５０Ｄで全反射させて、プリズム５０における反射率を高くするためには、α０を臨界角以上とするのが好ましい。本例の場合、石英ガラスを用いているので、臨界角は４３．３°である。そこで、α０は、例えば、約４４°としている。
【００１８】
プリズム５０の各部の寸法関係を上記のように設定すると、光中心Ｃからの光の内、２点５０Ｃ，５０Ｄで反射する光は、再び、光中心Ｃへ戻る。しかしながら、光中心Ｃからの光は、点５０Ｃ，５０Ｄ以外のプリズム部分でも反射するが、この場合には、光中心Ｃへは正確に戻らない。この場合であっても、プリズム５０で反射する光は、可能な限り、第１および第２の電極２６，２８の両電極間へ戻すことが好ましい。そのためには、各プリズム５０は、できるだけ小さなものとすればよい。具体的には、プリズム５０の横断面において、点５０Ｃ，５０Ｄを含む２辺が等しい二等辺三角形の底辺の長さをＤｐとした場合に、Ｄｐ≦Ｄｅが好ましく、より好ましくは、Ｄｐ≦（Ｄｅ／２）である。本例では、Ｄｅ＝１ｍｍとしている。
【００１９】
次に、発光部２０外周におけるプリズム反射レンズ部５２の形成領域について、図１を参照しながら説明する。全体的に略球形をした発光部２０の外周の内、プリズム反射レンズ部５２は、基本的に、光中心Ｃを含み発光管１６の管軸Ｂと直交する平面で、発光部２０を２分した場合の、ランプユニット１０における光射出方向側半分（以下、「前方側半分」と言う。）の領域に形成される。
【００２０】
前方側半分の領域の内、プリズム反射レンズ部５２の形成領域は、以下のようにして設定される。すなわち、プリズム反射レンズ部５２は、少なくとも、回転楕円面鏡１４の反射面（多層干渉膜６０）と対向しない領域に形成される。プリズム反射レンズ部を形成しない場合に、反射面（多層干渉膜６０）で反射されない射出光を、当該プリズム反射レンズ部を設けることによって、反射面（多層干渉膜６０）側へ反射することが目的だからである。ここで、発光部２０の外表面の内、反射面（多層干渉膜６０）と対向しない領域とは、光中心Ｃと反射面（多層干渉膜６０）のあらゆる箇所とを直線で結んだ場合に、当該直線が交差しない外表面部分を言う。図１に示す例では、プリズム反射レンズ部５２の一部は、回転楕円面鏡１４の反射面（多層干渉膜６０）と対向する領域にも形成されているが、これは、反射面（多層干渉６０）とプリズム反射レンズ部の相対的な位置関係に余裕を持たせ、反射面で反射されない射出光を可能な限り少なくするためである。要は、前方側半分の領域の内、少なくとも、前記反射面と対向しない領域にプリズム反射レンズ部が形成されていればよいのであり、その一部が、前記反射面と対向する領域に及んでいても構わないのである。
【００２１】
図１に戻り、上記の構成からなる高圧水銀ランプ１２は、第２の封止部２４部分においてセメント５６により、回転楕円面鏡１４に固着されている。
回転楕円面鏡１４は、漏斗状をした硬質ガラス製基体５８を有する。基体５８において回転楕円面に形成された凹面部分５８Ａには、反射膜として多層干渉膜６０が蒸着されて、凹面の反射面が形成されている。回転楕円面鏡１４の開口径は５０ｍｍである。
【００２２】
高圧水銀ランプ１２は、基体５８のネック部５８Ｂに開設された取付孔５８Ｃに第２の封止部２４を挿入して、回転楕円面鏡１４の軸Ａ方向の所定位置に位置決めがなされた後、前記セメント５６で固着される。所定位置とは、理想的には回転楕円面鏡１４の設計上の第１焦点ｆ１と設計上の前記光中心Ｃとが略一致する位置である。しかし、実際には、回転楕円面鏡１４の反射面の形状ばらつきや電極軸３０，３４の軸ずれ等が発生している場合がある。そこで、具体的には、高圧水銀ランプ１２を試験点灯させ、図１の紙面に向かって左右・上下・前後方向（例えば、軸ＡをＸ軸とするＸ・Ｙ・Ｚ直交座標系を採った場合の３軸方向）にスライドさせた際に、回転楕円面鏡１４前方の照度が最大となる位置に、当該高圧水銀ランプ１２が位置決めされる。したがって、高圧水銀ランプ１２が回転楕円面鏡１４に一体化された状態において、前記第１焦点ｆ１と前記光中心Ｃとが必ずしも完全に一致しているとは限らない。
【００２３】
上記の構成からなるランプユニット１０において、高圧水銀ランプ１２を点灯させた際の様子を、図４を参照しながら説明する。図４では、煩雑さを避けるため、高圧水銀ランプ１２は、その輪郭のみで表した。
光中心Ｃから透過部５４向きに発せられ、直接、回転楕円面鏡１４に向かう射出光（点線で示すもの）は、多層干渉膜６０で反射されて、回転楕円面鏡１４の第２の焦点ｆ２に集光される。
【００２４】
また、光中心Ｃからプリズム反射レンズ部５２向きに発せられる射出光（二点鎖線で示すもの）は、当該プリズム反射レンズ部５２の各プリズム５０で再帰性反射する。反射した射出光は、再び光中心Ｃを通り透過部５４を経て回転楕円面鏡１４に向かい、多層干渉膜６０で反射されて、前記第２の焦点ｆ２に集光される。
すなわち、放電室１８で発生する光の内、直接、発光部２０の透過部５４（回転楕円面鏡１４側半球部）に向かう光は、そのまま、透過部５４を通過して回転楕円面鏡１４で反射されて集光され、発光部２２のプリズム反射レンズ部５２に向かう光は、プリズム５０によって、放電室１８へと再帰性反射した後、透過部５４を通過して回転楕円面鏡１４で反射して集光される。これにより、放電室１８で発生する光の多くが集光されることとなって、光の利用効率が向上することとなる。なお、本願において「再帰性反射」の用語は、光の入射方向にかかわらず常に元の方向（光源方向）へ光を反射させることを意味するものである。ここでは、放電室１８で発生する光の内、直接、発光部２０の透過部５４に向かわない光を可能な限り全て回転楕円面鏡１４で反射させるために、プリズム反射レンズ部５２を発光部２０の前方側半分に設けており、この場合が最も好ましいが、もちろん、所望に応じて、前記透過部５４に向かわない光の一部のみ回転楕円面鏡１４で反射させるべく、発光部２０の前方側半分の一部分にプリズム反射レンズ部５２を設けてもよい。
【００２５】
また、発光管１６の一部で反射部材であるプリズム５０が形成されているので、当然のことながら、従来の反射膜が有しているような耐熱性に関する問題は、本実施の形態に係る高圧水銀ランプ１２では生じない。
さらに、特許文献１のように発光管に形成する反射膜を多層干渉膜で構成すると、反射され得る光の波長域が制限されるが（約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ）、実施の形態に係るプリズム５０の場合、少なくとも放電室１８（図１）から放射される紫外線・赤外線を含むより広い帯域の放射エネルギー（３００ｎｍ〜１２００ｎｍ）を反射することができる。これにより、放電室１８内の放電プラズマ温度が高められる関係上、発光色の内の赤色成分を増加させることができるので、カラーバランスが改善される。
【００２６】
次に、前記高圧水銀ランプ１２を構成する前記発光管１６の製造方法の一例について、図５を参照しながら説明する。
先ず、図５（ａ）に示すように、一方端部が閉塞され、他方端部が開放されたガラス管（石英製）６２をその管軸周りに回転させながら、前記発光部２０（図１）の形成予定部分をバーナー６４で加熱し軟化させる。
【００２７】
次に、図５（ｂ）に示すように、上型６６と下型６８とからなり、閉じた状態で発光部２０外周と同形状を成すキャビティ部６６Ａ，６８Ａが形成されるカーボン型７０で、上記軟化部分を挟持する。
そして、図５（ｃ）に示すように、開放端部から不活性ガスからなる圧搾気体を吹き込んで上記軟化部分を膨出させ、ガラス管６２外周を上記キャビティ部６６Ａ，６８Ａの内面に沿わせて、発光部２０が形成される。
【００２８】
なお、上記の例では、カーボン型を用いた成型によってプリズム部分を形成したが、これに限らず、例えば、以下のようにしてもよい。すなわち、先ず、上記したカーボン型７０においてキャビティ部６６Ａ，６８Ａの表面に凹凸を付けずに、滑らかな球面としたものを準備する。このカーボン型を用い、上記と同様にしてガラス管６２を加工する。これにより、ガラス管６２の中央部分が略球殻状に膨出したもの（当該膨出部分の外表面が滑らかな球面に形成されているもの）ができあがる。そして、この膨出部分の外表面をレーザー加工によってカッティングして、プリズム（凸部）を形成するのである。
【００２９】
図５を用いて説明した製法によりプリズム反射レンズ部５２を形成することはできるのであるが、その製法上、各プリズム５２の頂部および各プリズム５２間の谷部は、現実には、先鋭な角にはならず丸みを帯びてしまう。なお、上記したレーザー加工によれば、前記頂部および前記谷部を、より先鋭にすることが可能であるが、発光部の機械的強度（繰り返し熱応力に対する強度等）を考慮した場合には、最小限の丸みをつける方が好ましい。しかしながら、いずれにしても、前記頂部や前記谷部が丸み有してしまうと、プリズム５２全体での反射効率が、若干、理想値（設計値）よりも下がってしまう。
【００３０】
そこで、本願発明者は、プリズム反射レンズ部５２を設けたことの効果を確認するための実験を行った。
本願発明者は、上記した高圧水銀ランプ１２（以下「実施例ランプ」とも言う。）の他に、プリズム反射レンズを形成しない高圧水銀ランプ（以下、「第１比較ランプ」と言う。）、および、第１比較ランプの発光部の外表面に反射膜を形成したランプ（以下、「第２比較ランプ」と言う。）を準備した。なお、第２比較ランプにおいて、反射膜を形成する領域は、実施例ランプのプリズム反射レンズ部が形成されている領域と同じである。また、当該反射膜は、ＳｉＯ２膜とＴｉＯ２膜とが交互に４０層積層されてなる誘電体多層膜であり、可視域反射率が９５〜１００％のものである。
【００３１】
そして、上記ランプ毎にランプユニットを作成して、照度実験を実施した。なお、言うまでも無く、各ランプユニットにおいて、ランプ以外の構成部分は、すべて同じ構成としている。
図６に、当該実験に供した評価光学系の構成の一部を示す。
当該評価光学系は、液晶プロジェクタの実機と基本的には同様の構成であり、凹レンズ１０２、インテグレータレンズ１０４，１０６、コンデンサーレンズ１０８，１１０、液晶パネルに相当するマスク１１２、ＲＧＢ合成プリズムに相当するダミープリズム１１４、投射レンズ１１６、および図外のスクリーンからなる。なお、スクリーンは、投射レンズ１１６の前方２ｍの位置に設けられている。なお、照度は、ＡＮＳＩ規格に準拠し、スクリーン上の９点で測定した照度の平均値で評価した。
【００３２】
上記ランプユニットの各々について、定格電力１７０Ｗでランプを点灯して照度を測定したところ、第１比較ランプを用いた場合は４３１０ルクス、第２比較ランプを用いた場合は５４３０ルクス、実施例ランプを用いた場合は５１７０ルクスであった。なお、第２比較ランプの照度は、反射膜に未だ損傷が生じていない状態で測定した値である。
この結果から、第１比較ランプの照度を１００％とした場合に、第２比較ランプの照度は１２６％であり、実施例ランプの照度は１２０％であって、両者共に、第１比較ランプよりも照度が向上する、すなわち、光の利用率が向上することが可能となることが分かる。実施例ランプは、第２比較ランプほどは照度向上を望めないものの、その差は僅か６％であり、第２比較ランプの高温下における反射膜の劣化・損傷を考慮した場合には（反射膜が劣化・損傷した場合は、照度が大幅に減少することが予想される。）、実施例ランプの方が、総合的に評価して有利であると言える。
【００３３】
続いて、プリズム反射レンズ部（発光管）の２つの変形例について説明する。
（変形例１）
図７に第１の変形例に係る発光管８０の概略構成を示す。図７（ａ）は、発光管８０の発光部８２およびその近傍の半断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＤ・Ｄ線断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）において、矢印Ｇの向きから視た図である。なお、図７（ａ）〜（ｃ）では、煩雑さを避けるため、第１および第２の電極やその他の部材の図示は省略している。
【００３４】
上述したプリズム反射レンズ部５２（図２）では、複数のプリズム５０を、管軸Ｂ上の点を中心とする略同心円状に配したのに対し、変形例１に係るプリズム反射レンズ部８４では、複数のプリズム（凸部）８６を、図７（ｃ）に示すように、管軸Ｂ上の点を中心とする放射状に配列した。すなわち、矢印Ｇの向き（管軸Ｂ方向）に視た際に、放射状となるように配した点が、プリズム反射レンズ部５２と異なっている。なお、各プリズム８６を構成する各凸部８６が横断面が三角形をした畝状をしている点は、プリズム反射レンズ部５２の凸部５０と同様である。但し、プリズム反射レンズ部５２における凸部５０各々の横断面の三角形は、どこでもその面積が一定であるのに対し、プリズム反射レンズ部８４における凸部８６各々の横断面の三角形は、透過部８８に近いほど大きい。
【００３５】
（変形例２）
図８（ａ）に第２の変形例に係る発光管９０の一部を示す。図８（ａ）は、発光管９０の発光部９２およびその近傍の半断面図である。なお、図８（ａ）でも、煩雑さを避けるため、第１および第２の電極やその他の部材の図示は省略している。
上記プリズム反射レンズ部５０（図２）や上記プリズム８４（図７）では、各プリズム（５２，８４）を、横断面が三角形状をした畝状に構成したが、プリズム反射レンズ部９４では、個々のプリズムを図８（ｂ）に示すような正三角錐状に構成した。これ以外の構成は、発光管１６（図２）や発光管８０（図７）と略同様である。すなわち、プリズム反射レンズ部９４では、光中心Ｃを中心とし、半径Ｒ３（図３も参照）を有する仮想球面上に正三角錐状をしたプリズム（凸部）９６を複数個配することとしたのである。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることもできる。
（１）上記実施の形態では、ランプユニットを構成する光源として、高圧水銀ランプを用いたが、これに限らず他の高圧放電ランプ、例えば、メタルハライドランプを用いることとしても構わない。
（２）上記実施の形態における反射鏡には、回転楕円面鏡を用いたが、これに限らず、回転放物面鏡や凹面（球面）鏡を用いることもできる。
（３）また、発光部の内面形状は略球面状に限らず、図９に示す形状その他の公知形状であってもよい。なお、図９は、変形例３に係る発光管１００の発光部１０２およびその近傍を示す半断面図であり、図２（ｂ）に準じて描いた図である。図９において図２（ｂ）に示した実施の形態に係る発光管１６と実質的に同様な構成部分には、図２（ｂ）と同じ符号を付している。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係るランプユニットは、例えば、液晶プロジェクタ、スライドプロジェクタやＤＬＰ（商標）等の投射型表示装置に用いる光源ユニットとして好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態に係るランプユニットの概略構成を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は、上記ランプユニットを構成する高圧水銀ランプの発光管の発光部およびその近傍を示す斜視図であり、（ｂ）は同半断面図である。
【図３】上記発光部におけるプリズム反射レンズ部の拡大断面図である。
【図４】上記ランプユニットにおいて、光中心から発せられる射出光の集光態様を説明するための図である。
【図５】上記発光管の製造方法の一例を説明するための図である。
【図６】ランプユニットの評価光学系の一部を示す概略図である。
【図７】（ａ）は、発光管（プリズム反射レンズ部）の第１の変形例を示す半断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＤ・Ｄ線断面図であり。（ｃ）は、（ａ）において矢印Ｇの向きからプリズム反射レンズ部を視た図である。
【図８】（ａ）は、発光管（プリズム反射レンズ部）の第２の変形例を示す半断面図であり、（ｂ）は、当該プリズム反射レンズ部における個々のプリズムの形状を表す図である。
【図９】発光管（プリズム反射レンズ部）の第３の変形例を示す半断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    ランプユニット
１２    高圧水銀ランプ
１４    回転楕円面鏡
１８    放電室
１６，８０，９０，１００    発光管
２０，８２，９２，１０２    発光部
２６    第１の電極
２８    第２の電極
６０    多層干渉膜
５０，８６，９４    再帰性反射型プリズム（凸部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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